向无源网络供电的VSC-HVDC系统仿真研究

通过分析dq0坐标系下电压源换流器(VSC)模型,获知基于VSC的高压直流输电系统(VSC-HVDC)中有功和无功功率可以分别由d轴电流分量和q轴电流分量独立控制的结论,并基于此设计了定直流电压、定交流电压控制器.在建立VSC-HVDC向无源网络输电的Matlab仿真模型的基础上,对定直流电压、定无功功率、定交流电压等控制方式进行了仿真分析.仿真结果表明,建立的VSC-HVDC系统能较好地向无源网络供电,且控制方式灵活、简便,在传输有功功率的同时VSC还可以吞吐无功功率.     

VSC—HVDC在风电场并网系统中的应用研究

介绍风力发电并网对电网产生的影响,分析说明VSC—HVDC的工作原理和技术特点,并对风电场联网VSC—HVDC控制器设计进行阐述,列举VSC～HVDC的应用场合,并且举例介绍国外采用VSC—HVDC在风电并网中的应用。     

基于模糊神经网络的VSC-HVDC系统控制器的研究

对同步旋转坐标系下的VSC-HVDC系统的控制策略进行研究,针对传统的PI控制在大扰动下难以精确控制的缺陷,设计了一种新的控制方案及控制器。采用双环控制,其中内环电流控制器采用PI控制,而外环控制器采用模糊控制与人工神经网络相结合的控制策略,并采用遗传算法优化模糊神经网络的连接权值和隶属度函数。整流侧有功功率跌落、三相短路等情况下的仿真结果表明,此种控制方法在大扰动下的动态稳定性明显优于传统PI控制。     

电压源换流器直流输电提高系统频率和电压稳定

将基于电压源换流器高压直流输电系统（VSC—HVDC）引入到交流系统中,建立了含有VSC—HVDC的电力系统的仿真模型,导出了相应的数学模型,利用VSC—HVDC能同时对有功功率和无功功率进行快速控制的特点来提高系统频率和电压稳定性。利用仿真软件进行了仿真,结果表明在负荷恢复时采用VSC—HVDC与发电机协调控制比传统调频调压方法更有利于提高电网的恢复速度和稳定性。     

直流故障下多终端VSC-HVDC线路的协调保护方案

针对海上风电场远距离传输网络直流故障时保护系统的方案,提出了多终端基于电压源转换器(VSC)的高压直流(HVDC)线路的协调保护方案,该方案使用直流断路器和电感器来限制直流故障下链路中的过电流,采用3个聚集的海上风电场的控制系统在最大功率点跟踪(MPPT)方案下提取风能,经仿真验证,直流断路器与保护电感共同作用的保护方案能够限制故障直流电流,同时,能够提供更好的直流电压和交流电压的动态特性,有效避免过电流和过电压。     

浅谈物理实验教学中的基本物理实验方法应用

物理实验是高等学校对学生进行科学实验训练的一门独立的、基本的必修课程,其中的基本物理实验方法是人类科学智慧的体现.本文总结介绍了大学物理实验课中四种基本的物理实验方法及其在实验中的具体应用.     

变电站微机监控系统交流采样方法的实验研究

一、引言近几年以来,随着微机技术的发展,国内微机监控系统开始进入变电站.监控系统的功能是监测、控制,而数据采集是其最基本的环节.目前国外SCADA(监控和数据采集)系统和国内变电站微机监控系统普遍采用经过变送器的直流采样方法. 直流采样即采集经过变送器整流后的直流量.此方法软件设计简单,计算简便,对采样值只需作一次比例变换,即可得到被测量的数值,因而采样周期短.由于以上特点,在微机     

开关量控制技术实验系统的研制及应用

开关量控制技术实验系统的研制及应用＊ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｏｆＳｗｉｔｃｈｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ北京电力高等专科学校王爽心李海滨李平康陈广华徐建涛（北京１０００４４）＊...     

电厂厂级监控系统(SIS)体系建立和实践

概述电厂厂级监控系统国内外的发展现状，并详细介绍谏壁发电厂厂级监控系统的体系结构，包括网络、数据库、系统平台、应用模块，总结谏壁发电厂实施该工程的经验，为其它电厂实施同类工程提供了有益的参考。     

在基础物理实验中培养学生设计性实验的思维

通过“分光计调整及测量三棱镜顶角和折射率”的实验教改,对在基础性物理实验中培养学生设计性思维的可行性做了分析。     

柔性高压直流输电仿真技术研究方法综述

柔性直流输电工程应用前景广阔,采用各种高精度高效率仿真技术对柔性直流系统进行理论分析和运行特性研究是柔性直流技术发展的关键;实时数字仿真、物理动模仿真和数字物理混合仿真是常用的系统仿真研究方法。总结柔性直流输电系统结构及核心装备;分别介绍三种仿真方法,从基本理论与算法原理、实现方式和柔直装备建模方法等方面进行论述,并总结各种方法的适用性和优缺点。最后,对柔性高压直流输电仿真技术的发展趋势和关键问题进行了总结和展望,提出了几点可能的研究思路。     

基于逆系统理论的VSC-HVDC新型控制

在讨论电压源型高压直流输电(VSC-HVDC)的控制策略中,根据所给出的拓扑结构,建立三相静止系统下的数学模型;再根据控制需要,通过派克矩阵,将VSC-HVDC转换为dq0旋转坐标下的数学模型;通过逆系统理论,将非线性VSC-HVDC系统强制线性化。同时,为了实现直流输电系统有功和无功的解耦控制,选择直流电流和换流站交流输入输出电流作为反馈来设计相应的控制器,并采用李亚普诺夫间接法证明了所提出的控制策略下VSC-HVDC闭环非线性系统的稳定性。计算机数值仿真显示,大扰动下的系统动态响应特性较好,可实现无功、有功的解耦控制,且具有一定的鲁棒性。     

柔性直流输电稳定性分析及控制参数整定

针对柔性直流输电的特点,将其稳定性分析分为两部分,即柔直系统直流侧稳定性分析和交直流互联的稳定性分析。对于直流侧的稳定性分析,首先建立柔直系统的简化复频域电路,然后得到等效环路增益,采用Middlebrook判据进行稳定性判断;对于柔直系统与交流互联网络,首先探讨其稳定性机理,然后通过dq旋转坐标系下的电流环控制结构框图构建换流站的等效电路,并推导出换流站的等效导纳表达式,最后通过注入非特征谐波电流法进行交流侧阻抗检测,利用交直流阻抗比的频域特性进行稳定性判断,找出稳定的控制参数域。利用PSCAD/EMTDC软件对实际工程中不同等效场景下交流侧阻抗对稳定性的影响进行仿真,证明了采用所提方法进行稳定性判断及控制参数整定的有效性。     

柔性直流输电系统的黑启动控制能力研究

柔性直流输电系统中的可关断器件具有自关断能力,能够对开通、关断时刻进行控制,可以与无源系统连接进行换流。本文针对VSC在无源逆变方式下不需要外加换相电压的快速恢复控制能力,研究了柔性直流输电系统的黑启动控制能力。设计了黑启动过程中VSC-HVDC送端换流站控制策略采用定直流电压/定无功功率控制,受端换流站控制策略采用定交流电压/定频率控制,研究了电源并网时控制策略协调优化对黑启动的作用。以Kunder四机两区域系统为例,对整个黑启动过程在PSCAD/EMDTC中进行了仿真,研究表明本文采用的控制策略具有良好的电压、频率特性,完成了黑启动的实现。     

VSC-HVDC大功率拓扑结构研究

针对VSC-HVDC系统在高压大功率应用场合下存在损耗大、直接串联电力电子器件数量巨大并引起可靠性差的问题,在分析现有VSC-HVDC拓扑与大功率化方法的基础上,从降低电力电子器件直接串联数目、器件开关频率和简化主电路拓扑结构3个方面出发,提出了一种大功率多模块式VSC-HVDC拓扑。换流器模块工作在相对较低的开关频率下,因此可以选用高压大电流、低导通损耗而开关频率却相对较低的开关器件如IGCT等。设计了基于该系统模型的控制系统并确定了其控制策略。仿真结果证实了提出的VSC-HVDC拓扑及其控制策略的有效性。     

张北±500kV柔性直流电网换流站控制保护系统设计

张北±500 k V柔性直流示范工程首次构建柔性直流电网,柔性直流电网内换流站的控制保护系统需要满足多换流站协调控制、直流线路故障保护及直流线路故障快速恢复等新要求,该文在传统直流换流站控制保护系统设计的基础上,提出柔性直流电网换流站控制保护系统设计方案。相比于传统直流换流站设计方案,该设计方案在源端换流站和受端换流站各配置一套站间协调控制设备,实现多换流站间协调控制;站内保护系统采用三取二方案,增配双重化的直流线路保护,实现直流线路故障快速隔离及恢复。提出的柔性直流电网换流站控制保护系统的整体技术方案,对同类工程的设计提供了完整的设计方法和思路。     

基于柔性直流输电技术的特高压直流送端孤岛系统黑启动方法

特高压直流输电系统具备输电距离远、输送容量大等优势。随着大型能源基地开发的西移和北移,特高压直流输电送端孤岛问题成为今后部分地区能源基地规划设计面临的重要难题。特高压直流输电系统响应较快而火电机组响应较慢,火电机组启动初始负荷和特高压直流输电系统最小启动功率难以匹配,导致直流系统与火电机组配合启动困难。该文提出了一种依托柔性直流输电技术的特高压直流外送孤岛系统黑启动方法,结合常规直流输电现有设备,构建小型柔性直流输电系统,辅助直流系统和送端电源的孤岛启动,柔性直流系统还可为孤岛系统中的机组和直流调试提供可靠供电。通过在PSCAD/EMTDC中搭建特高压直流输电系统、柔性直流输电系统以及火电机组模型,仿真验证了所提出方法的有效性和可行性。     

柔性直流输电控制及保护系统

介绍了柔性直流输电控制及保护系统的工作原理。结合上海南汇柔性直流输电示范工程,描述了中国制造的柔性直流输电控制及保护系统的组成和软件配置,并给出了实时数字仿真器（RTDS）仿真验证结果,表明其在稳态和暂态过程中均具有良好的控制效果,适合实际工程应用。     

风电接入VSC-HVDC系统的附加频率控制

为了使风电场系统和电网系统能相互提供惯性支撑和进行频率响应,提出了一种换流站级的附加频率控制策略。该附加控制策略在风电场侧换流站(WFVSC)的定频率控制和电网侧换流站(GSVSC)的定直流电压控制中分别引入了频率-直流电压(f-Udc)下垂特性,人为的耦合两侧交流电网系统频率的关系,在不需要通信的条件下,实现了在事故期间可以灵活相互支援的目的,从而缓解了事故端系统调频的负担。最后在仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了风电场并网直流外送的模型,仿真结果表明所提附加频率控制策略增强了系统的惯性支撑水平和频率控制储量。     

柔性直流输电系统控制策略及动模试验

柔性直流输电作为新一代直流输电技术,其控制策略理论方面的研究已取得了不少成果,但是对于控制策略的工程实现及应用的相关研究却相对较少。因此在分析柔性直流输电系统模型的基础上,提出了工程控制策略的实现方案,在通用控制平台HCM3000/F上进行了实现,并将其与已有的阀控系统、一次系统组成完整的柔性直流输电动模系统进行控制系统功能和性能验证。动模试验结果表明,该控制系统能够完成柔性直流输电系统的各种控制功能,在暂稳态过程中具备优良的调节性能,满足工程需求。